本发明涉及频率调节，特别涉及一种基于动态规划的双阶段bess调频方法、系统及设备。
背景技术：
1、目前利用清洁能源的分布式发电(distributed generation,dg)技术在全球范围内迅速发展，然而由于高间歇性和不确定性，dg的高渗透性将对配电网的规划和运行造成不利影响，同时负荷与dg出力的时空尺度不匹配也会导致峰谷差拉大，用能成本增加。电池储能(battery energy storage system,bess)作为优质的调频资源在辅助调频服务市场中拥有巨大的潜能。bess通过对电能生产和使用时间的解耦，可在负荷低谷存储能量、高峰释放能量，有效解决了分布式发电中存在的问题。现有技术中，由于现行辅助业务市场规则无法量化频率调节服务中的bess在现行辅助业务市场规则中的贡献，使得优质频率调节源无法得到充分利用。
技术实现思路
1、本技术实施例提供了一种基于动态规划的双阶段bess调频方法及系统，用于解决频率调节服务无法得到量化的问题。
2、本技术实施例第一方面提供了一种基于动态规划的双阶段bess调频方法，包括：
3、获取在预设时间内bess运行的历史能源市场价格和基本参数，所述基本参数包括电池额定功率、电池额定容量、电池充放电效率、初始能源和终止能源；
4、根据所述历史能源市场价格和基本参数执行第一阶段的操作，所述第一阶段为调峰阶段；
5、基于所述第一阶段确定bess在所述预设时间内的目标能源收益和目标能源状态；
6、根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率；
7、根据所述目标调频功率执行第二阶段的操作，所述第二阶段为调频阶段。
8、更进一步地，所述根据所述历史能源市场价格和基本参数执行第一阶段的操作，包括：
9、根据所述历史能源市场价格和基本参数确定第一阶段的目标函数和过渡函数；
10、基于目标检测算法dpm设置约束条件，所述约束条件包括状态变量和决策变量；
11、根据设置的约束条件计算bess在第一阶段的目标能源收益和目标能源状态。
12、更进一步地，所述根据所述历史能源市场价格和基本参数执行第一阶段的操作的表达式包括：
13、第一阶段的目标函数的表达式如下：
14、
15、其中：为bess在第一阶段t时刻的收益，为t时刻的历史能源市场价格，为bess在第一阶段的充放电功率，为bess在第一阶段的充电状态，为bess在第一阶段的放电状态，ηd为电池放电效率；
16、第一阶段的过渡函数的表达式如下：
17、
18、其中：ct+τ为bess在第一阶段t+τ时刻的能量，ct为bess在第一阶段t时刻的能量，ηc为电池充电效率；
19、定义第一阶段的状态变量，记为
20、定义第一阶段的决策变量为充放电功率；
21、具体表达式如下：
22、
23、c0＝cinit,c24h＝cfinal；
24、
25、其中：crated为电池额定容量，prated为电池额定功率，cinit为初始能源，cfinal为终止能源，为bess在第一阶段从t到t的最优收益，为bess在第一阶段从t+τ到t的最优收益。
26、更进一步地，在根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率之前，所述方法还包括：
27、设置第一阶段和第二阶段之间的中间阶段，并计算bess在中间阶段的目标跟踪精度。
28、更进一步地，所述计算bess在中间阶段的目标跟踪精度，包括：
29、确定中间阶段的目标函数和过渡函数；
30、基于目标检测算法dpm设置约束条件，所述约束条件包括状态变量和决策变量；
31、根据设置的约束条件计算bess在中间阶段的目标跟踪精度。
32、更进一步地，所述计算bess在中间阶段的目标跟踪精度的表达式包括：
33、中间阶段的目标函数的表达式如下：
34、
35、其中：为bess在中间阶段t时刻的跟踪精度，g′τ∈[0,1]为t和t+τ之间跟踪精度的测量；
36、中间阶段的过渡函数的表达式如下：
37、
38、其中：为bess在中间阶段t时刻的收益，为bess在中间阶段的充放电功率，为bess在中间阶段的充电状态，为bess在中间阶段的放电状态，和分别为每五分钟向bess充电和放电的总能量，为bess在第二阶段中的预估利润；
39、定义中间阶段的状态变量，记为
40、定义中间阶段的决策变量为充放电功率；
41、具体表达式如下：
42、
43、
44、其中：k为g′τ的调整系数，gt为状态变量，为t到t的最优跟踪精度，为t+τ到t的最优跟踪精度。
45、更进一步地，所述根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率，包括：
46、根据所述目标跟踪精度确定第二阶段的目标函数和过渡函数；
47、基于目标检测算法dpm设置约束条件，所述约束条件包括状态变量和决策变量；
48、根据设置的约束条件计算bess在第二阶段的目标调频功率。
49、更进一步地，所述根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率的表达式包括：
50、第二阶段的目标函数的表达式如下：
51、
52、其中：为bess在第二阶段t时刻的跟踪精度，为bess在第二阶段t时刻的调频功率，dt为状态变量；
53、第二阶段的过渡函数的表达式如下：
54、
55、其中：为bess在第二阶段t时刻的收益，为bess在第二阶段的充电状态，为bess在第二阶段的放电状态，为预估利润；
56、定义第二阶段的状态变量，记为
57、定义中间阶段的决策变量为调频功率；
58、具体表达式如下：
59、
60、
61、其中：ct+δt为bess在第二阶段t+δt时刻的能量，表示从t到t的最优跟踪精度，到t的最优跟踪精度。
62、本技术实施例第二方面提供了一种基于动态规划的双阶段bess调频系统，包括：
63、历史能源市场价格和基本参数获取单元，用于获取在预设时间内bess运行的历史能源市场价格和基本参数，所述基本参数包括电池额定功率、电池额定容量、电池充放电效率、初始能源和终止能源；
64、第一阶段执行单元，用于根据所述历史能源市场价格和基本参数执行第一阶段的操作，所述第一阶段为调峰阶段；
65、目标能源收益和目标能源状态确定单元，用于基于所述第一阶段确定bess在所述预设时间内的目标能源收益和目标能源状态；
66、目标调频功率计算单元，用于根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率；
67、第二阶段执行单元，用于根据所述目标调频功率执行第二阶段的操作，所述第二阶段为调频阶段。
68、本技术实施例第三方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如上述任意一项所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法的步骤。
69、从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
70、本技术首先获取在预设时间内bess运行的历史能源市场价格和基本参数，其中基本参数包括电池额定功率、电池额定容量、电池充放电效率、初始能源和终止能源，然后根据获取到的数据执行调峰阶段的操作，再基于调峰阶段的操作确定bess在预设时间内的目标能源收益和目标能源状态，计算bess在预设时间内的目标调频功率，最后根据目标调频功率对bess进行调频。通过两个阶段进行调频，可以实现在保证高峰削减服务利润的同时，也可以提高bess在电力系统频率调节的利用率和响应频率。
1.一种基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，所述根据所述历史能源市场价格和基本参数执行第一阶段的操作，包括：
3.根据权利要求2所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，所述根据所述历史能源市场价格和基本参数执行第一阶段的操作的表达式包括：
4.根据权利要求1所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，在根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率之前，所述方法还包括：
5.根据权利要求4所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，所述计算bess在中间阶段的目标跟踪精度，包括：
6.根据权利要求5所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，所述计算bess在中间阶段的目标跟踪精度的表达式包括：
7.根据权利要求6所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，所述根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率，包括：
8.根据权利要求7所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法，其特征在于，所述根据所述目标能源收益和能源状态计算bess在所述预设时间内的目标调频功率的表达式包括：
9.一种基于动态规划的双阶段bess调频系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，其特征在于，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至8任意一项所述的基于动态规划的双阶段bess调频方法的步骤。
